一种聚α-烯烃的生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种聚α

【技术实现步骤摘要】
一种聚
α
‑
烯烃的生产工艺


[0001]本专利技术涉及聚α
‑
烯烃的生产
，具体涉及一种聚α
‑
烯烃的生产工艺。

技术介绍

[0002]烯烃的催化低聚是制备用作润滑剂的烃基础原料的已知技术。通过合成低聚物烃流体对天然矿物油基润滑剂的性能改进几十年来一直在石油工业中是重要的研究和开发课题，导致新近大规模生产许多高级聚α烯烃合成润滑剂(以下简称“PAO”)。这些材料主要基于诸如C6‑
C
12
烯烃之类的α烯烃的低聚。致力于合成润滑剂的工业研究一般一直集中在在很宽的温度范围内显示出有用的粘度、即改善的粘度指数(VI)，同时也显示出比矿物油更好或者相当的润滑性、热和氧化稳定性以及倾点的流体。这些较新的合成润滑剂提供更低的摩擦和由此提高贯穿全部机械负载范围内的机械效率以及比矿物油润滑剂在更宽的操作条件范围内如此表现。
[0003]茂金属聚α
‑
烯烃(mPAO)以茂金属催化剂催化α
‑
烯烃聚合得到的拥有梳状结构、不存在直立侧链的产品。这种结构影响PAO产品性能，与传统PAO相比，mPAO通常拥有改进的流变特性和流动特征，可提供更好的剪切稳定性、较低的倾点和较高的粘度指数，具有良好的粘温特性。这些特性决定了mPAO可以用于高苛刻度的环境下，包括动力传动系统和齿轮油、压缩机润滑油、传动液和工业润滑油。随着社会对能源利用率、生态环保的要求越来越高，人们对高性能的mPAO润滑油基础油需求增大。/>[0004]茂金属化合物一般指由过渡金属元素(如IV B族元素钛、锆、铪)或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物作为配体组成的一类有机金属配合物。茂金属催化剂通常认为是第三代PAO催化剂。通常情况下，茂金属催化剂催化α
‑
烯烃聚合容易得到高粘度的PAO(100℃运动粘度在40cSt以上)，而低粘度(100℃运动粘度在20cSt以下)茂金属PAO的制备需要额外加入分子量调节剂，如氢气、有机金属化合物等。氢气的加入容易造成原料被饱和，有机金属化合物的调节容易增加成本和工艺的复杂性。为此，寻找一条经济实惠的调节茂金属PAO粘度的方法具有必要性。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种聚α
‑
烯烃的生产工艺，通过本专利技术所提供的生产工艺可以有效调节茂金属聚α
‑
烯烃的粘度。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种与目的之一相对应的聚α
‑
烯烃。
[0007]为实现上述目的之一，本专利技术采取的技术方案如下：
[0008]一种聚α
‑
烯烃的生产工艺，包括下述步骤：
[0009]S1.使包含第一α
‑
烯烃和第一溶剂的第一原料体系与茂金属催化剂接触，从而使所述第一α
‑
烯烃发生第一聚合反应，得到第一聚合产物；
[0010]S2.使所述第一聚合产物与包含第二溶剂和任选地第二α
‑
烯烃的第二原料体系接触，从而发生第二聚合反应，得到包含所述聚α
‑
烯烃的第二聚合产物，
[0011]其中，所述第二原料体系中不含用于催化烯烃聚合的催化剂。
[0012]根据本专利技术，在步骤S2中没有引入新鲜的用于催化烯烃聚合的催化剂，例如茂金属催化剂。
[0013]根据本专利技术，所述第一聚合产物中包括第一α
‑
烯烃的聚合产物、第一溶剂以及茂金属催化剂。
[0014]本申请的专利技术人经研究发现，通过将第一聚合产物引入不含有催化剂的体系中继续发生聚合反应，能够利用催化剂的活性中心浓度和存在状态的改变调节制得的聚α
‑
烯烃的粘度。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，通过控制第一聚合反应的反应时间和/或第一聚合反应的反应温度和/或所述第二原料体系中第二α
‑
烯烃的浓度以获得具有不同粘度的聚α
‑
烯烃。
[0016]通过调整第一聚合反应和第二聚合反应的工艺条件(例如反应时间、反应温度和单体用量等)，可以有效调节制得的聚α
‑
烯烃的聚合度。例如，可以通过调节第一聚合反应的反应时间和第二聚合反应中α
‑
烯烃的用量来获得期望粘度的聚α
‑
烯烃，在这种情况下，由于第一聚合反应中不同反应时间造成催化剂的活性中心浓度和存在状态不一样，以及第二聚合反应中α
‑
烯烃的浓度不一样，最终综合影响到产物聚α
‑
烯烃的粘度。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，可以采用异丙醇作为终止剂来终止所述第二聚合反应。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，在第二聚合反应完成后，可以通过过滤、减压蒸馏除去未反应单体以及低聚产物得到最终产品聚α
‑
烯烃。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述过滤、减压蒸馏均为本领域的常规操作，具体操作方式在此不在赘述。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，上述制备方法可以在惰性气氛下进行，例如在氮气气氛下进行。
[0021]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第一原料体系和所述第二原料体系的温度相同，为30℃～190℃，优选为80℃～170℃。
[0022]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第一聚合反应的温度与所述第二聚合反应的温度相同，为30℃～190℃，优选为80℃～170℃。
[0023]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第一原料体系的温度和所述第一聚合反应的温度相同。
[0024]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第一聚合反应的时间为1min～120min，优选为1min～60min。
[0025]根据本专利技术，所述第一聚合反应的时间可以列举为1min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min、100min、110min、120min以及它们之间的任意值。
[0026]根据本专利技术，可以通过调整第一聚合反应的时间来调节聚合产物的性能，例如粘度。
[0027]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第二聚合反应的时间为0.1h～10h，优选为0.5h～5h。
[0028]在本专利技术的一些优选的实施方式中，相对于每克所述第一α
‑
烯烃计，所述第一溶剂的用量为1mL～1000mL，优选为1mL～100mL。
[0029]在本专利技术的一些优选的实施方式中，相对于每克所述第一α
‑
烯烃计，所述第二α
‑
烯烃的用量为0g～10g，优选为0g～5g。
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚α
‑
烯烃的生产工艺，包括下述步骤：S1.使包含第一α
‑
烯烃和第一溶剂的第一原料体系与茂金属催化剂接触，从而使所述第一α
‑
烯烃发生第一聚合反应，得到第一聚合产物；S2.使所述第一聚合产物与包含第二溶剂和任选地第二α
‑
烯烃的第二原料体系接触，从而发生第二聚合反应，得到包含所述聚α
‑
烯烃的第二聚合产物，其中，所述第二原料体系中不含用于催化烯烃聚合的催化剂；优选地，通过控制第一聚合反应的反应时间和/或第一聚合反应的反应温度和/或所述第二原料体系中第二α
‑
烯烃的浓度以获得具有不同粘度的聚α
‑
烯烃。2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述第一原料体系和所述第二原料体系的温度相同，为30℃～190℃，优选为80℃～170℃；和/或所述第一聚合反应的温度与所述第二聚合反应的温度相同，为30℃～190℃，优选为80℃～170℃；更优选地，所述第一原料体系的温度和所述第一聚合反应的温度相同。3.根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于，所述第一聚合反应的时间为1min～120min，优选为1min～60min；和/或所述第二聚合反应的时间为0.1h～10h，优选为0.5h～5h。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的生产工艺，其特征在于，相对于每克所述第一α
‑
烯烃计，所述第一溶剂的用量为1mL～1000mL，优选为1mL～100mL；和/或相对于每克所述第一α
‑
烯烃计，所述第二α
‑
烯烃的用量为0g～10g，优选为0g～5g；和/或相对于每克所述第一α
‑
烯烃计，所述第二溶剂的用量为1mL～1000mL，优选为1mL～100mL。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的生产工艺，其特征在于，所述茂金属催化剂包括茂金属化合物和活化剂，其中，所述茂金属化合物选自二甲基硅基双正丙基环戊二烯基二氯化锆、二甲基硅基双茚基二氯化锆、二乙基硅基双茚基二氯化锆、二苯基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双茚基二氯化锆、二苯基硅基双(2
‑
甲基环戊二烯基)二氯化锆、亚乙基双茚基二氯化锆、亚乙基双(2
‑
甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
‑
甲基
‑3‑
丁基环戊二烯基)二氯化锆、二甲基硅基双环戊二烯基二氯化锆、二乙基亚甲基环戊二烯基(3,5
‑
二甲基苯基茚基)二氯化锆、二乙基亚甲基环戊二烯基(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基亚甲基环戊二烯基(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(3,5
‑
二甲基苯基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
‑
甲基环戊二烯基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
‑
甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(2
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甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双正丙基环戊二烯基二氯化铪、二甲基硅基双茚基二氯化铪、二乙基硅基双茚基二氯化铪、二苯基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化铪、二甲基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化铪、二甲基硅基双茚基二氯化铪、二苯基硅基双(2
‑
甲基环戊二烯基)二氯化铪、亚乙基双茚基二氯化铪、亚乙基双(2
‑
甲基茚基)二氯化铪、二甲基硅基双(2
‑
甲基
‑3‑
丁基环戊二烯基)二氯化铪、二甲基硅基双环戊二烯基二氯化铪、二乙基亚甲基环戊二烯基(3,5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛远洪，梁胜彪，曹育才，杨庆伟，李禄建，李永清，刘国禹，李叶思，卢瑞真，孙望平，
申请(专利权)人：上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：